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原文传递 60钢轨轮廓检测系统的研究

论文题名：	60钢轨轮廓检测系统的研究
关键词：	钢轨磨耗;轮廓检测;坐标转换;机器视觉
摘要：	近年来，随着我国铁路的高速发展和城市地下铁路网的不断完善，人们出行对轨道交通的依赖越来越多，轨道交通安全也越来越重要。车轮在钢轨上行走时会对钢轨产生磨损，当磨损达到一定限度时，车轮踏面和钢轨的接触面积增加进而增加机车的运行阻力;另一方面，磨耗后的钢轨对车轮的限制性减弱，使机车横行摇摆幅度增加，影响铁路运行安全和乘客旅行的舒适性。因此，对钢轨的磨耗信息必须及时测量以确保轨道交通的安全稳定运行。　　目前国内外钢轨磨耗检测技术主要分为接触式测量（静态测量）和非接触式测量，而现阶段我国铁路部门主要采用的钢轨磨耗检测方法还是人工检测法，利用机械测量的方式对钢轨进行检测，这种测量方法单次测量耗时长、测量工作量大、准确性不高、测量人员的操作对测量结果影响很大。因此需要一种精度高、重复性好、测量结果准确、使用可靠的便携式自动检测系统。　　本文从现实条件出发，设计出一种工作效率高、造价低、维护方便、操作简单的钢轨轮廓检测仪。所做的基本工作包括以下几个方面: 　　1.介绍所使用测量系统并分析其测量原理。　　2.对我国现行钢轨截面标准进行了说明，并画出60kg/m标准钢轨的3D模型，计算出60kg/m标准钢轨在二维直角坐标系中的各点坐标值。　　3.对系统的电路、硬件进行了设计。编写了Windows系统（兼容64位和32位）的测量软件，并开发出办公室对应操作软件，以及后期的维护软件。　　4.设计改善仪器机械结构，保证测量精度的条件下提高仪器的人机功效。并对算法进行优化创新，使测量的重复性误差小于±0.025mm。　　5.分析了测量系统中实现双目视觉测量的技术难度和优势，对双目视觉系统中的测量误差进行了补偿。针对钢轨加工中的存在误差，提出一套自动补偿机制，提升机器的实用性。
作者：	裴凯龙
专业：	光学工程
导师：	崔建英
授予学位：	硕士
授予学位单位：	北京交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文